自从二维材料石墨烯被发现以来,其优异的性质使它成为物理、化学、材料等领域的研究热点。硅烯和石墨烯有很多类似的性质,它和石墨烯一样都是零带隙的半金属,所以硅烯也备受关注。但是石墨烯和硅烯的零带隙会限制它们在光电子学的一些重要领域的应用,所以具有半导体性质的类石墨烯二维材料十分重要。实验和理论研究均表明,氢化可以打开石墨烯和硅烯的带隙。另一方面,单层二硫化钼也是目前十分热门的二维材料,因为它具有1.90 eV的直接带隙。本论文采用第一性原理方法对全氢化石墨烯（graphane）、全氢化硅烯（silicane）、二硫化钼（MoS2）这三种类石墨烯材料的单层结构,同质双层和异质双层结构,以及二硫化钼的多层结构的电子与光学性质进行了系统的研究。本论文的第一部分,对单层全氢化石墨烯和单层全氢化硅烯的电子结构与光学性质进行了计算,采用PBE和HSE06两种泛函进行了对比研究。PBE的结果表明,graphane和silicane分别有3.43 eV的直接带隙和2.19 eV的间接带隙。HSE06的结果表明,graphane和silicane的带隙分别是4.49 eV（直接）和2.94 eV（间接）。得到这两种材料的电子结构后,本文还研究了它们的光学性质。用HSE06方法计算的graphane的介电函数虚部ε2（ω）在E||X方向有三个峰,分别位于11.56 eV、13.25 eV和14.33 eV处;在E||Z方向有两个峰,分别位于7.70 eV和15.03 eV处。用HSE06方法计算的silicane的ε2（ω）在E||X方向有两个峰,分别位于4.56 eV和8.55 eV处;在E||Z方向只有一个主峰位于8.68 eV处。总体来说,用PBE方法计算得到的graphane或silicane的ε2（ω）曲线轮廓与用HSE06方法得到的结果相似。与PBE方法计算的结果相比,用HSE06方法计算的graphane和silicane的ε2（ω）曲线均向高能端移动,这是因为HSE06方法相比于PBE方法给出了更大的带隙。同时本文还分析了电子从价带到导带的跃迁,解释了介电函数虚部中峰的来源。论文的第二部分研究了全氢化石墨烯、全氢化硅烯和二硫化钼的同质双层结构,以及graphane/MoS2和silicane/MoS2异质双层结构的电子结构与光学性质。研究结果表明,所涉及的所有双层体系的层间相互作用都主要是范德瓦尔斯力,这是因为石墨烯和硅烯都被全氢化了。总体来说,同质双层结构的电子结构和光学性质和它们相应的单层结构体系的电子结构和光学性质相差不大,这是因为这三个同质双层体系的层间相互作用非常弱。异质双层结构的计算结果表明,graphane/MoS2和silicane/MoS2都属于Type-II型异质结构。这意味着graphane/MoS2和silicane/MoS2中的电子-空穴对在空间上是分离的,这可以减少电子-空穴对的复合从而提高光伏效率。Graphane/MoS2异质双层结构的ε2（ω）上有两个主峰,它们主要来自于MoS2原子层。Silicane/MoS2异质双层结构的ε2（ω）有四个主峰,其中两个峰主要来自于silicane原子层,另外两个峰主要来自于MoS2原子层。因为异质双层结构的graphane/MoS2和silicane/MoS2的光学吸收范围比较广,同时电子-空穴对在空间上是分离的,所以异质双层结构的graphane/MoS2和silicane/MoS2在太阳能电池行业有很好的应用前景。论文的第三部分研究了单层、多层以及体二硫化钼的电子结构与光学性质。相对于单层MoS2的能带,多层和体相MoS2的能带发生了分裂,但分裂主要只发生在r点附近,K点附近的能带分裂相对于r的能带分裂而言相当小,这是因为K点处的层间耦合很小。随着MoS2层数N的增加,层间耦合变大,使得MoS2层内的量子限制减小,导致体系的带隙不断减小。在电子与光学性质上,单层和多层MoS2之间有明显的区别。然而,当层数增加到两层后,多层MoS2体系的电子与光学性质开始呈现出体相MoS2的性质。当层数进一步增加到四层后,多层MoS2与体相MoS2的（?）几乎没有差别。有趣的是,单层、多层及体相MoS2的联合态密度JDOS和（?）均有大平台的存在,其原因是这些MoS2体系中有Po型范霍夫奇点存在。在JDOS和（?）两者的大平台起点附近,单层、双层、三层的MoS2分别有1个、2个、3个小台阶。随着层数的增加,大平台起点附近的小台阶数目增加,同时小台阶的宽度减小,而宽度太窄使小台阶看起来并不明显。多层及体相MoS2的大平台起点能量与K点的最小直接能量差有关,大平台的终点能量与Γ点的最小直接能量差有关。总之,本论文的研究结果有助于理解类石墨烯二维材料的电子结构和光学性质,这对类石墨烯二维材料应用于光电领域十分重要。